2.3制取氧气学案--2026-2027学年九年级化学人教版上册

该初中化学学案围绕制取氧气核心知识点，涵盖实验室与工业制氧原理、催化剂概念、分解反应类型及实验操作。通过生活情境问题导入，结合课前预习填空铺垫基础，课堂探究实验逐步深入，构建完整学习支架。 资料亮点在于实验探究遵循完整流程培养科学思维，对照实验助力科学探究能力提升，考点总结易错点精准，生活拓展任务增强科学态度与责任，习题层次分明，有效促进知识内化与核心素养发展。

课题3 制取氧气 学案 一、学习目标 1. 化学观念 知道实验室、工业制取氧气的原理，能判断分解反应类型，建立物质转化、化学反应分类的基本观念； 理解催化剂能改变化学反应速率、反应前后质量和化学性质不变的核心概念，认识化学反应条件对反应的调控作用。 2. 科学思维 通过对比高锰酸钾、过氧化氢制氧气的两套实验，归纳不同制氧方法的优缺点，形成实验方案优化的思维； 根据实验现象推理催化剂的特征，建立证据推理的思维模式，能区分分解反应与化合反应的差异。 3. 科学探究 熟练掌握高锰酸钾制氧气的操作步骤、气密性检查、排水法收集氧气的规范操作； 能独立完成“探究二氧化锰对过氧化氢分解的催化作用”对照实验，遵循实验探究“明确目的→设计方案→实施实验→获取证据→分析推理→得出结论”的完整思路。 4. 科学态度与责任 严谨规范完成化学实验，养成实验安全、废弃物规范处理的习惯； 了解催化剂的应用，体会化学技术对社会生产的价值。 二、课前预习 （一）生活情境问题 医用氧气瓶、家用制氧机都能提供氧气，医院钢瓶氧气是工业大规模制备的，家用小型场景可以化学制备。请思考：工业和实验室制取氧气的原料选择思路有什么区别？ （二）教材基础填空 工业制取氧气采用______的方法，利用液态空气中______和______的沸点不同，先汽化分离出______，剩余主要为液态氧，加压后储存在______色钢瓶中。 实验室制取氧气的两种常用方法：（1）加热暗紫色固体______，分解生成______、二氧化锰和氧气；试管口放一团棉花的作用是______。（2）常温下缓慢分解______溶液，通常加入______作催化剂加快反应速率，反应生成水和氧气。 催化剂的定义：在化学反应里能______其他物质的化学反应速率，而本身的______和______在反应前后都没有发生变化的物质，催化剂所起的作用叫______。 分解反应：由______种反应物生成______种或以上其他物质的反应，和化合反应“多变一”的特点相反，分解反应特征是______。 三、课堂探究 探究活动1：加热高锰酸钾制取氧气（实验2-5） 实验步骤梳理 连接装置→______； 装药品：试管口放棉花，塞紧橡胶塞，固定试管； 加热：先预热试管，再对准药品部位加热； 收集：导管口______时，再用排水法收集； 气体验证：将______伸入集气瓶，观察现象。 实验现象记录表填写 实验编号 现象 （1）加热收集阶段 导管口连续均匀冒出气泡，集气瓶内水面逐渐下降，最终集满无色气体 （2）木条检验阶段 带火星的木条复燃 反应文字表达式： 思考讨论 排水法收集氧气的时机为什么要等导管口气泡连续均匀再收集？ 探究活动2：探究过氧化氢分解中二氧化锰的作用 对照实验现象记录表 实验编号 现象 （1）仅加过氧化氢溶液 带火星木条不复燃，常温下过氧化氢分解速率极慢，短时间产生氧气量极少 （2）加入二氧化锰后 快速产生大量气泡，带火星木条迅速复燃 （3）反复补加过氧化氢 每次加入过氧化氢都快速产生大量气泡，木条复燃，二氧化锰可以重复发挥作用 分析与讨论 实验（1）木条不复燃、实验（2）木条复燃的原因是什么？ 二氧化锰在该实验中起到什么作用？ 反应文字表达式： 探究活动3：反应类型对比思考 高锰酸钾、过氧化氢制氧气的共同特征：都只有一种反应物，生成两种及以上生成物，都属于分解反应；和化合反应区别：化合反应是“多变一”（多种物质生成一种），分解反应是“一变多”（一种物质生成多种）。 探究活动4：实验探究一般思路 回顾本次两个探究实验，梳理流程：明确探究目的→______→实施实验→______→分析推理→形成结论。 四、课堂检测 选择题 1. 实验室用高锰酸钾制取氧气时，试管口塞一团棉花的作用是（ ） A. 防止试管炸裂 B. 防止加热时高锰酸钾粉末进入导管 C. 防止冷凝水倒流 D. 吸收有害气体 2. 下列有关催化剂的叙述中，正确的是（ ） A. 催化剂能增加生成物的质量 B. 催化剂在反应前后质量和化学性质均不变 C. 催化剂只能加快化学反应速率 D. 催化剂在反应前后物理性质也不变 3. 下列反应中，属于分解反应的是（ ） A. 硫 + 氧气 二氧化硫 B. 高锰酸钾 锰酸钾 + 二氧化锰 + 氧气 C. 铁 + 氧气 四氧化三铁 D. 石蜡 + 氧气 二氧化碳 + 水 4. 用排水法收集氧气时，判断集气瓶已集满的现象是（ ） A. 导管口有气泡冒出 B. 集气瓶口有大气泡向外冒出 C. 带火星的木条伸入瓶内复燃 D. 集气瓶内水面下降至瓶底 填空简答题 5. 某同学用加热高锰酸钾的方法制取氧气，并用排水法收集，请回答： （1）实验开始前，应先检查装置的 ______ 。 （2）加热时，先对试管 ______ ，再集中加热药品部位，目的是防止试管受热不均而炸裂。 （3）当导管口出现 ______ 气泡时，开始收集，这样收集到的氧气较纯净。 （4）实验结束时，应先 ______ ，再 ______ ，以防止水槽中的水倒吸炸裂试管。 五、课后拓展 拓展任务1：工业制氧深度思考 工业分离液态空气制氧气，属于物理变化还是化学变化？说明理由。 拓展任务2：生活催化剂调研 查找生活中催化剂的实例（如酿酒酶、汽车尾气催化转化器），记录它催化的反应、起到的作用，体会化学在生活中的应用。 六、课后习题 6. 对比实验室用高锰酸钾和过氧化氢制取氧气的两种方法，完成下表： 比较项目 加热高锰酸钾 过氧化氢溶液+二氧化锰 反应物状态 固体 ______ 反应条件 ______ 常温、需催化剂 发生装置类型 固固加热型 ______ 文字表达式 高锰酸钾  锰酸钾+二氧化锰+氧气 ______ 基本反应类型 ______ ______ 7. 根据所学知识回答下列问题： （1）工业上制取氧气的方法叫什么？该过程属于物理变化还是化学变化？请说明理由。 （2）在“探究二氧化锰对过氧化氢分解的催化作用”实验中，实验①（仅加过氧化氢）中带火星木条不复燃，实验②（加入二氧化锰）中木条复燃，这一对比说明了什么？ （3）实验③中，待反应停止后重新加入过氧化氢，又能快速产生气泡并使木条复燃，该现象说明了二氧化锰的什么性质？ （4）硫在氧气中燃烧的实验现象是什么？集气瓶底部加少量水的作用是什么？ 七、考点总结说明 1. 核心考点梳理&对应考法&易错点 知识点内容 对应考法 易错点提示 实验室高锰酸钾制氧气 仪器选择、操作排序、收集时机、气密性检查、棉花作用、气体验证 1. 先熄灯后移导管导致倒吸；2. 刚冒气泡就收集导致氧气不纯；3. 棉花作用和铁丝燃烧加水作用混淆 过氧化氢制氧气&催化剂概念 催化剂判断、反应速率控制、对照实验设计 1. 误以为催化剂只能加快反应；2. 认为催化剂反应前后质量/化学性质改变；3. 把催化剂当成反应物消耗掉 分解反应判断 结合化合反应区分反应类型 只看生成物数量，忽略反应物必须只有1种的要求 氧气收集与检验 排水法适用条件、验满vs检验的操作差异 检验伸入瓶内、验满放在瓶口，位置不能颠倒 工业制氧气 变化类型判断、制备原理 误以为工业制氧是化学变化，实际是利用沸点差异的物理变化 2. 生活科技联系（适配中考情景化命题） 中考常以化工生产、医疗航天、汽车尾气处理等真实情景，考察催化剂、制氧方案选择、反应类型判断，只要牢牢抓住课本核心定义就能应对。 参考答案（含解析、易错提示、考点） 一、课前预习填空答案 1. 分离液态空气；氮气；氧气；氮气；蓝 2. （1）高锰酸钾；锰酸钾；防止加热时粉末进入导管堵塞导管 （2）过氧化氢；二氧化锰 3. 改变；质量；化学性质；催化作用 4. 一；两；一变多 二、课堂探究填空&思考题答案 1. 实验步骤梳理填空：检查装置气密性；连续均匀冒出气泡；带火星的木条 2. 思考讨论答案：刚开始排出的是装置内残留的空气，若立即收集会导致收集的氧气纯度偏低。 3. 分析与讨论答案： （1）常温下过氧化氢分解速率很慢，短时间产生氧气极少，因此木条不复燃；加入二氧化锰后，二氧化锰加快了过氧化氢的分解速率，快速产生大量氧气，使带火星的木条复燃。 （2）二氧化锰起到催化作用，能加快过氧化氢的分解速率，反应前后自身的质量和化学性质不变。 4. 探究活动4填空：设计实验方案；获取证据 三、课堂检测答案 选择题 1.【答案】B 解析： “试管口放一团棉花的作用是防止加热时粉末进入导管堵塞导管”，故选B。 2.【答案】B 解析：催化剂定义：“能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化”。A错在“增加质量”；C错在“只能加快”，可以减慢；D错在物理性质可能变，只保证化学性质不变。 3.【答案】B 解析：分解反应特征“一变多”。B中一种反应物生成三种物质，符合；A、C是“多变一”化合反应；D反应物有两种，不属于分解反应。 4.【答案】B 解析：排水法收集时，集气瓶口有大气泡向外冒出说明已满（实验现象记录表有“集气瓶口有大气泡向外冒出”）。C是检验方法，不是验满。 填空简答题 5.（1）气密性 （2）预热 （3）连续均匀 （4）将导管移出水槽；熄灭酒精灯（顺序不可颠倒） 四、课后拓展答案 拓展任务1：物理变化；理由：工业分离液态空气制氧气，只是利用空气中氮气和氧气的沸点不同进行分离，过程中没有新物质生成，属于物理变化。 五、课后习题答案 6. 比较项目 加热高锰酸钾 过氧化氢溶液+二氧化锰 反应物状态 固体 液体 反应条件 加热 常温、需催化剂 发生装置类型 固固加热型 固液常温型 文字表达式 高锰酸钾  锰酸钾+二氧化锰+氧气 过氧化氢  水+氧气 基本反应类型 分解反应 分解反应 7.（1） 分离液态空气法。属于物理变化，因为只是利用氮气和氧气沸点不同将其分离，过程中没有新物质生成。 （2） 说明二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率，使产生氧气的速率明显加快。 （3） 说明二氧化锰的化学性质在反应前后没有发生改变（仍具有催化能力）。 （4） 硫在氧气中燃烧发出明亮的蓝紫色火焰，放出热量，生成有刺激性气味的气体。集气瓶底加水的目的是吸收生成的二氧化硫，防止污染空气。 word理化 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $